一种空调新风机的节能控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空调新风机的节能控制装置及其控制方法，其中节能控制方法包括以下步骤：步骤S1：通过室外温度传感器和室外湿度传感器对空调室外空气的温、湿度参数进行在线监测，通过室内CO2浓度传感器对室内的CO2浓度参数进行在线监测；步骤S2：利用在线监测获得的室外温、湿度参数计算获得室外空气焓值HW；步骤S3：将室外空气焓值HW与预设的室外空气焓值进行比较，根据焓值的对比结果动态确定室内CO2浓度优化设定值yset；步骤S4：将在线监测的室内CO2浓度值y与室内CO2浓度优化设定值yset进行比较，根据两者的偏差值发出新风机变频器控制信号，以实现对新风量的动态控制。本发明专利技术通过制订最优运行调节模式，满足了室内空气质量要求，又达到了节能目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空气调节设备的控制装置及控制方法，尤其涉及一种空调新风机的节能控制装置及控制方法。
技术介绍
我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3，其中用于空气热湿环境调控的能耗占比已经超过了65%，给我国社会经济可持续发展带来重大影响，而其中新风处理能耗约占空调总能耗的30%-40%。空调系统中引入室外新鲜空气是保障良好室内空气品质的关键，但空调系统新风处理所消耗的能量也是十分巨大的，所以，在满足室内空气品质的前提下，合理的控制新风量可以大大降低空调系统新风能耗。目前新风系统节能主要有两种途径：一是采用热回收技术，如采用全热或显热回收装置对新风进行预冷处理的方法来降低新风能耗，另一是调节系统的新风量。对于民用建筑来说，空调的新风量主要用于满足人员卫生要求，空调系统在设计时，一般按设计工况条件下人员的数量乘以人员的新风量标准，而在空调系统实际运行时，多数新风系统按设计工况运行，新风机没有调节手段和措施。但建筑室内人员总数是时刻变化的，如商场建筑中，室内人流量往往在一天之内或是在工作日与周末之间的变化都是很大的，如果按最大人数的需求来送新风，势必会造成较高的新风处理能耗。西方国家在能源危机时就十分重视空调新风系统节能，在上世纪七十年代，就有学者曾提出通过检测CO2浓度来控制新风送风量，也就是采用需求控制方法，室内CO2主要是由人员呼吸所产生的，人员数量越多，室内CO2浓度越大。通过检测CO2浓度控制新风送风量的方法在当时十年间得到了很快的发展，该方法是先设定一个室内CO2值，当室内CO2浓度高于该值时，则新风阀门开启，增大送风量减少室内CO2浓度，反之，当室内CO2浓度低于设定值时，新风阀门会自动关闭，减少送风量。此方法的好处是可以根据室内CO2浓度进行新风量的调节。但该方法没有考虑室外空气状态。处理空调新风的耗冷量的计算式为：，式中：Qfa为新风耗冷量（单位：kW），Gfa为新风量（单位：kg/s，Hw为室外空气焓值（单位：kJ/kg），Hn为室内空气焓值（单位：kJ/kg）。新风耗冷量除与新风量有关外，还与室外空气焓值相关。如仅按某一固定的室内CO2浓度设定值进行新风量的调节，其节能潜力及室内空气品质并未能达到最优状态。因此亟需一种控制新风系统时，能结合室外环境状态和室内空气质量需求，制订最优的运行调节模式，满足室内空气质量要求，又实现节能目的的空调新风机的节能控制装置及控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过制订最优运行调节模式，满足室内空气质量要求，又达到节能目的空调新风机的节能控制方法和节能控制装置。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种空调新风机的节能控制方法，其特征在于：该节能控制方法包括以下步骤：步骤S1：通过室外温度传感器和室外湿度传感器对空调室外空气的温、湿度参数进行在线监测，通过室内CO2浓度传感器对室内的CO2浓度参数进行在线监测；步骤S2：利用在线监测获得的所述室外温、湿度参数计算获得室外空气的焓值HW；步骤S3：将所述室外空气焓值HW与预设的室外空气焓值进行比较，根据所述焓值的对比结果动态确定室内CO2浓度的优化设定值yset；步骤S4：将在线监测的室内CO2浓度值y与所述室内CO2浓度的优化设定值yset进行比较，根据两者的偏差值发出相应的新风机变频器控制信号，以实现对新风量的动态控制。步骤S1之前还包括：步骤S0：预设室外空气焓值的下限值为HA，上限值为HB；预设室内CO2浓度的下限值为CA，上限值为CB；预设室内CO2浓度值的允许波动范围为△yset。还包括：步骤S5：将出风温度传感器检测获得的出风口温度信号T与预设的出风口温度Tset进行对比，当所述出风口温度T与预设出风口温度Tset两者的偏差值△T超出预设的允许偏差范围△Tset时，通过标准PID控制算法调节控制新风机冷冻水阀的开度。所述步骤S1具体包括：所述室外温度传感器和室外湿度传感器分别采集空调室外的温、湿度信号，把所述室外温、湿度信号作为室外温度检测单元和室外湿度检测单元的输入信号；所述室内CO2浓度传感器采集室内CO2浓度信号，把所述室内CO2浓度信号作为室内CO2浓度检测单元的输入信号。所述步骤S3具体包括：将所述室外空气焓值HW与预设的室外空气焓值进行比较，若所述室外空气焓值HW大于预设的室外空气焓值上限值HB时，让室内CO2浓度的优化设定值yset等于预设室内CO2浓度上限值CB；若室外空气焓值HW小于预设的室外空气焓值下限值HA时，让室内CO2浓度优化设定值yset等于预设的室内CO2浓度下限值CA；若室外空气焓值HW大于等于预设的室外空气焓值下限值HA且小于等于预设室外空气焓值上限值HB时，。本专利技术还公开了一种空调新风机的节能控制装置，包括：主控单元，与所述主控单元连接的存储单元、驱动输出单元、室外温度检测单元、室外湿度检测单元和室内CO2浓度检测单元；所述存储单元用于存储采集数据、预设数据及计算获得的数据；所述驱动输出单元连接新风机变频器，用于根据所述主控单元的指令，输出控制信号控制新风机变频器频率；所述室外温度检测单元连接室外温度传感器，用于在线监测空调室外的温度参数；所述室外湿度检测单元连接室外湿度传感器，用于在线监测空调室外的湿度参数；所述室内CO2浓度检测单元连接室内CO2浓度传感器，用于在线检测空调房内CO2浓度；所述主控单元根据所述室外温度传感器和室外湿度传感器采集的空调室外的空气温、湿度参数计算室外空气焓值HW，将计算获得的室外空气焓值HW与预设的室外空气焓值进行比较，然后利用该焓值的比较结果动态确定室内CO2浓度的优化设定值yset；最后再根据所述室内CO2浓度传感器检测的室内CO2浓度值y与所述室内CO2浓度的优化设定值yset之间的偏差值对所述驱动输出单元发出相应的新风机变频器控制指令，以实现对新风量的控制。还包括：与所述主控单元连接的出风口温度检测单元，所述出风口温度检测单元连接出风温度传感器，用于在线监测新风机出风口处的空气温度；所述驱动输出单元还连接有新风机冷冻水阀；所述主控单元根据所述出风温度传感器采集到的新风机出风口处的空气温度与预设的出风口温度值之间的偏差值动态向所述驱动输出单元发出冷冻水阀开度的控制指令，以实现对新风温度的控制。所述室外温度检测单元、室外湿度检测单元、室内CO2浓度检测单元、出风口温度检测单元与所述主控单元之间设置有模数转换单元。还包括：与所述主控单元连接的RS485接口单元，所述RS485接口单元用于远程监控节能控制装置的状态并远程修改控制参数。还包括：数字量输入单元，所述数字量输入单元连接运行状态监测装置、手自动开关、风道压差开关和变频故障监测装置；所述运行状态监测装置在线监测的新风机的运行状态数据，所述手自动开关的状态数据、所述风道压差开关的状态数据、所述变频故障监测装置在线检测的变频故障数据通过所述数字量输入单元传送给所述主控单元进而使所述主控单元发出相应的控制指令。与现有技术相比，本专利技术在控制新风系统时考虑了室外空气焓值，当室外空气焓值较高时，处理单位新风量的能耗就高，此时，使室内CO2浓度优化设定值处于较高的值，减少新风量。当室外空气焓值较低时，处理单位新风量的能耗就低，此时，使室内CO2浓度优化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调新风机的节能控制方法，其特征在于：该节能控制方法包括以下步骤：步骤S1：通过室外温度传感器和室外湿度传感器对空调室外空气的温、湿度参数进行在线监测，通过室内CO2浓度传感器对室内的CO2浓度参数进行在线监测；步骤S2：利用在线监测获得的所述室外温、湿度参数计算获得室外空气的焓值HW；步骤S3：将所述室外空气焓值HW与预设的室外空气焓值进行比较，根据所述焓值的对比结果动态确定室内CO2浓度的优化设定值yset；步骤S4：将在线监测的室内CO2浓度值y与所述室内CO2浓度的优化设定值yset进行比较，根据两者的偏差值发出相应的新风机变频器控制信号，以实现对新风量的动态控制。

【技术特征摘要】
1.一种空调新风机的节能控制方法，其特征在于：该节能控制方法包括以下步骤：步骤S1：通过室外温度传感器和室外湿度传感器对空调室外空气的温、湿度参数进行在线监测，通过室内CO2浓度传感器对室内的CO2浓度参数进行在线监测；步骤S2：利用在线监测获得的所述室外温、湿度参数计算获得室外空气的焓值HW；步骤S3：将所述室外空气焓值HW与预设的室外空气焓值进行比较，根据所述焓值的对比结果动态确定室内CO2浓度的优化设定值yset；步骤S4：将在线监测的室内CO2浓度值y与所述室内CO2浓度的优化设定值yset进行比较，根据两者的偏差值发出相应的新风机变频器控制信号，以实现对新风量的动态控制。2.根据权利要求1所述的空调新风机的节能控制方法，其特征在于步骤S1之前还包括：步骤S0：预设室外空气焓值的下限值为HA，上限值为HB；预设室内CO2浓度的下限值为CA，上限值为CB；预设室内CO2浓度值的允许波动范围为△yset。3.根据权利要求2所述的空调新风机的节能控制方法，其特征在于还包括：步骤S5：将出风温度传感器检测获得的出风口温度信号T与预设的出风口温度Tset进行对比，当所述出风口温度T与预设出风口温度Tset两者的偏差值△T超出预设的允许偏差范围△Tset时，通过标准PID控制算法调节控制新风机冷冻水阀的开度。4.根据权利要求1至3任一项所述的空调新风机的节能控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：所述室外温度传感器和室外湿度传感器分别采集空调室外的温、湿度信号，把所述室外温、湿度信号作为室外温、湿度检测单元的输入信号；所述室内CO2浓度传感器采集室内CO2浓度信号，把所述室内CO2浓度信号作为室内CO2浓度检测单元的输入信号。5.根据权利要求2或3所述的空调新风机的节能控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：将所述室外空气焓值HW与预设的室外空气焓值进行比较，若所述室外空气焓值HW大于预设的室外空气焓值上限值HB时，让室内CO2浓度的优化设定值yset等于预设室内CO2浓度上限值CB；若室外空气焓值HW小于预设的室外空气焓值下限值HA时，让室内CO2浓度优化设定值yset等于预设的室内CO2浓度下限值CA；若室外空气焓值HW大于等于预设的室外空气焓值下限值HA且小于等于预设的室外空气焓值上限值HB时，。6.一种空调新风机的节能控制装置，包括：主控单元（1），与所述主控单元（1）连接的存储单元（9）、驱动输出单元（7）、室外温度检测单元（3）、室外湿度检测单元（4）和室内CO2浓度检测单元（5）；所述存储单元（9）用于存储采集数据、预设数据及计算获得的数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红斌，丁云飞，
申请(专利权)人：广东迪奥技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44